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用一堆积木,Sakana AI 把硬核仿生玩明白了

一堆积木没有摄像头、没有GPS,也没有中央控制器,居然能判断自己拼成了桌子、飞机还是吉他。

前谷歌科学家创办的顶尖 AI 初创公司 Sakana AI 刚刚发表了一项硬核研究。

他们把灵感源自生物学的“群体智能”带入物理世界,成功让数百个普通积木拥有了类似细胞的自组织能力。这项研究成果已被顶级科学期刊《自然-通讯》(Nature Communications)正式接收。

这些智能积木最大的特点是“没有中央大脑”。每个小立方体积木里运行的 AI 算法完全相同,没有任何一个积木知道全局地图或自己所处的具体位置。

它们唯一的沟通方式,就是和紧挨着的“邻居”说悄悄话。

当把这些积木拼成飞机、吉他或桌子等形状时,它们会通过积木间的局部信号传递进行疯狂“脑暴”。
在物理世界中仅需约 3 分钟(不到 60 次迭代),所有积木的 LED 灯就会亮起相同颜色,这意味着整个积木群在去中心化的状态下,自发对整体形状达成了共识。

因为没有中央芯片,这种设计展现出了极其恐怖的生物级抗造能力(鲁棒性)。

研究人员在实验中故意切断了 5% 到 15% 积木的通信(模拟细胞坏死),剩下的积木群依然能够不受影响,照样准确识别出整体形状。

除了识别形状,这些积木还具备损伤检测与“再生”能力。

如果拿掉其中一部分积木,邻近的积木能立刻感知到缺失,并在模拟环境中像蜥蜴断尾再生一样,根据群体预测的信号指引,一步步“重新长出”正确的结构,直到把椅子或飞机修复完整。

在分析这些积木的沟通数据时,研究人员发现它们自发演化出了类似生物胚胎发育的信号扩散机制。
比如拼成椅子时,靠背部分的积木会自发生出特定信号并向外像波浪般扩散,从而引导底部的所有积木达成共识:“哦!原来我们现在是一把椅子,而不是桌子。”

这项技术的未来应用想象空间巨大。
它不仅能用于开发智能建筑材料(让大楼或桥梁的砖块能自己感知损伤并报警),更能用于打造可变形的模块化机器人——无数个微型机器人可以像液态金属一样自由聚散,根据任务需要自发变成工具、梯子或车辆,坏了一部分还能自动补位。

研究团队已经公开训练代码、模型、实体积木固件和PCB设计,具备一定复现基础;不过仓库暂未标注明确的开源。

感兴趣的童鞋可以先看去研究公开的博文~